高层建筑消防安全设计探讨

纪红丽

摘要：高层建筑存在防火要求高、火灾扑救难等问题，解决好这些问题必须从建筑设计与施工的阶段、从消防系统的设计阶段就开始着手考虑。本文对高层建筑消防设计系统中存在问题进行了详细的分析，结合个人工作经验，科学的提出了消防设计的建议和对策，以期引起设计、施工、管理和使用人员的重视。

关键词：高层建筑;消防系统;设计

前  言

高层建筑指十层及十层以上的建筑（包括首层设置商业服务网点的建筑）。高层建筑具有中上层部位视线开阔，采光通风良好;建筑挺拔，建筑立面造型与色彩一般时尚、富于时代感和都市感;高容积率，节约土地资源等优点，因此在城市建设中，高层建筑呈逐年增多的趋势。正确处理建筑设计中的消防问题，直接关系到人民的生命财产安全。

一、高层建筑消防系统设计存在的常见问题

当前，由于部分设计、施工人员对国家规范标准理解不够透彻、全面，导致在疏散走道、疏散楼梯间、前室、合用前室、避難层等人员疏散场所的消防设计、施工上存在一些缺陷，导致工程在设计、施工中存在一些明显的火灾隐患。具体例如：

1.消防加压泵的选型问题

消防加压泵的选型必须满足流量和扬程的需要，经计算，消防流量为20L/s，消防泵所需扬程为105m。水泵选型时，很难选到符合设计要求的水泵，设计选择的水泵扬程超过所需的压力，为解决压力过大的问题，设计提出切削水泵叶轮，从而满足扬程的需要。

2.消防泵管道的泄压装置

消防泵运转初期，由于市政管道压力经常不稳定，而且扬程又偏大，会造成管网压力非常大，因此需要在消防泵出水管上设置泄压阀，当管网压力超过设定工作压力（30）时，泄压阀自动打开放水泄压，以防管网超压。随着消防用水量的增加，管网压力逐渐下降，当下降到泄压阀的压力设定点时，泄压阀自动关闭。

3.双阀双出口消火栓的采用及消火栓间距

当高层建筑在我国较普遍兴建的初期，伴随着产生了单阀双出口消火栓。虽然在栓口上设置了闷盖，实际用起来还是存在很多弊端。但在当时都视为“宝贝“，争相采用，还有人大力推广，这是可以理解的。时至今日早已产出双阀双出口消火栓，完全克服了单阀双出口消火栓之弊端。全国各大设计院也有采用。几年来南京市部分建筑在经过市级以上机关审查时，他们也同意使用及建议某些场合改为双阀双出口消火栓。如18层及以下，每层不超过8户，建筑面积不超过650m2高层塔式住宅，当无走道或走道长度小于5m，且保证同层任何部位有两股水柱同时到达时，可在消防电梯前室设带消防卷盘双阀双出口消火栓和一根消防竖管。

二、消防系统的设计的建议与对策

1.总平面布局要合理

现代建筑十分讲究街道或小区环境设计，小桥、流水、假山、绿化等园林设计被大量使用，但有些景观设计如果处理不当就会给高层建筑的消防车道、云梯车登高等造成不良影响。我们认为在规划街道或小区总平面布局时，高层建筑的长边应尽量沿街道或小区的边缘布置，充分利用临近的市政道路，这样消防车有时不进入小区内部，就可以很方便地进行火灾扑救和人员营救，而小区内最低可只设计一条消防车道（此消防车道应能够承载消防车的压力），从而大大节约了土建成本，可谓一举两得。在建筑间距上，应以满足防火间距为优先，确有困难时，也应将相邻墙设计为无窗、无阳台的防火墙。

2.消防水泵的控制启停问题

消防水泵（包括消火栓泵、喷淋泵）是灭火手段中的重要设施，对消火栓系统而言，根据“高规”的要求，在消火栓处应能直接启动消火栓泵。根据“报警规范”的要求，在消防控制室处也应能手动控制消火栓泵的启、停。这两部规范从各自不同角度提出要求。此外，在水泵房消火栓泵附近还有一个控制箱直接控制水泵电机启停，这样消火栓泵的启动就有三处地方可控制，因此，存在这样两个问题，①消火栓泵的控制权，②消火栓泵的启动方式。消火栓泵的启动控制权即是消防中心控制室、消火栓动作按钮与泵房控制箱的主从控制关系。一般来讲应以消防控制室为主。目前很多大厦消火栓的控制方式是在泵房控制柜上设置手动、自动转换开关，通常情况下置于自动位置。这样设置有一个好处，就是一旦自动控制失灵，工作人员可在水泵房将转换开关打到手动位置，直接启动消防泵，且就地维修也很方便。但是，这样一来，将会带来负面影响。在水泵房设置转换开关，容易引起人为的操作失误，因为一般情况下泵房是无人值班的，万一工作人员或其他人员将转换开关置于手动位置，而消防中心未能及时发现，就会出现重大的消防隐患（此时消防中心和消火栓按钮均无法启动消防泵）。为了有效解决以上矛盾，在实际设计中，消防控制室的手动起停按钮可不经过泵房设置的转换开关，而直接启动消防泵，既能解决直接启动问题，又便于消防中心统一监控。

消防控制室与消火栓动作按钮启动关系与消火栓泵的启动形式有关。消火栓泵的启动方式一般分为两种，第一种启动方式是在总线制联控方式下，消火栓动作按钮的启动可通过设在消火栓旁的联动接口模块将其要求的启动信号送至消防控制室控制台，再从此处输出使消火栓启动的开关量触点。第二种启动方式，是直接将消火栓动作按钮的开关量触点输出到消火栓泵启动箱。这两种启动方式在实际设计中都可以运用，前一种方式接线省，但需在总线制下，对消火栓联动模块进行地址编码编程来达到监测大量消火栓的目的。后一种启动方式简单可靠，但还需要把消火栓动作信号返给消防控制室。设计者在具体设计中可根据实际工程规模大小来选用，工程规模大、建筑形式复杂可采用前一种启动方式，规模小可采用后一种启动方式。喷淋泵的自启动是通过各保护区的管网喷嘴玻璃球高温下爆碎，引起管网水流流动，从而联动报警阀压力开关动作，达到自启动喷淋泵的目的。通过水流指示器联动模块或报警阀压力开关引线至控制室，消防控制室能准确反映其动作信号，同时控制室应能直接控制喷淋泵启停。

3.火灾报警系统

目前大部分的一类高层建筑设置了火灾自动报警系统，这主要是出于对控制消防电梯和防排烟系统的考虑，探测器大多采用感烟型，设置在电梯厅、走道、楼梯等公共部位，但实际效果并不理想。因为烟气要从户内穿过密闭性能良好的分户门到达探测器，需要相当长的时间，起不到早期发现火灾的作用。我们认为有条件的高层建筑可考虑把烟感探测器设在建筑内厨房、客厅等易早期探测到火灾发生的部位，效果会很好。所以高层建筑的火灾报警系统设计应从早期发现火灾，合理地配置。火灾报警系统还可结合楼宇智能化设计通盘考虑，把火灾探测器、手动报警按钮等传感器件纳入智能化系统之中，统一设置，统一管理。

4.地下室排水

消防泵房、变配电站、柴油发电机房常常设于高层建筑的地下室，如果地下室积水甚至被淹，灭火将从何谈起？所以地下室排水与消防电梯井底之排水某种意义上说同等重要。事实上如何及时排出造成地下室水患之水往往不为设计者重视。消防电梯井底排水设施设计中仍旧存在很多问题：（1）电梯下到地下室，又在电梯基坑下设集水坑（初设中常见），这是不行的，结构上不好处理，施工也困难，更主要的是潜水泵及压力排水管从哪里进入集水坑，除非加大集水坑面积，使之大于电梯井，但带来不必要的结构困难、施工困难、投资大等。建设电梯不要下到最下一层，至多下到半层。（2）集水坑容积不够、排水量不满足规范要求。（3）多数设计没考虑备用泵，个别设计考虑了备用泵，然而排水泵之电源却是普通电源，一旦发生火灾，普通电源都是要切断的，无论有无备用泵，排水将成为一句空话，此条应务必引起重视。

我们主张，消防电梯井底排水及地下室其他部位，至少有一处的排水集水坑及排水泵应满足GB50045-95，6.3.3.11之要求，另外必须设备用泵，宜为一用一备，自动切换，集水坑高、低水位自动控制水泵之启、闭。必须是消防电源，建议采用QW型无堵塞潜水排污泵，一用一备时压力排水管宜为两条独立的排水管。

参考文献：

[4]蒋永琨.高层建筑消防设计手册.同济大学出版社.2001年.

[2]陈方肅.高层建筑给水排水设计手册.湖南科学技术出版社.1998.

[3]刘伟鹏.浅谈高层建筑消防技术的发展这[J].福建建筑.2005，（01）.

[4]张卫峰.关于消防系统设计和施工有关问题的探讨[J]甘肃科技.2007（09）.